ES2277016T3 - Composicion para el tratamiento de un producto de papel hidrofilo. - Google Patents
Composicion para el tratamiento de un producto de papel hidrofilo. Download PDFInfo
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Abstract
Composición acuosa o anhidra para el tratamiento de un producto de papel a base de fibras de celulosa, caracterizada porque contiene, relativo a la composición total, A) 1-99% en peso de por lo menos un diorganosiloxano o polidiorganosiloxano catiónicamente modificado de las **fórmulas**, en las que el radical Z es uno de los siguientes grupos, los radicales R son radicales alquilo o cicloalquilo idénticos o diferentes con de 1 a 30 átomos de carbono, radicales alquenilo con de 2 a 30 átomos de carbono, radicales arilo o alquilarilo con de 6 a 20 átomos de carbono, grupos polioxialquileno de la fórmula general -(CHR)q-O-(CrH2rO)s-R8 o radicales alquilo sustituidos por haluros con de 1 a 30 átomos de carbono.
Description
Composición para el tratamiento de un producto
de papel hidrófilo.
La presente invención se refiere a composiciones
para el tratamiento de un producto de papel hidrófilo, un
denominado papel tisú, a su utilización, a un procedimiento para la
preparación de un producto de papel de este tipo y al producto de
papel obtenido por dicho procedimiento. Se trata de un producto de
papel tisú que no se ve perjudicado en su capacidad de absorción de
agua y se distingue por muy buena suavidad.
El papel tisú es un producto constituido por
fibras de plantas procesados mecánica o químicamente, que se
afieltran entre sí en un proceso de producción de papel y se
transforman en una forma de hoja por adición de varias sustancias
auxiliares, tales como por ejemplo cargas, colorantes y cola, pero
también de otras fibras tales como fibras de celulosa regeneradas o
fibras sintéticas (por ejemplo formados por polipropileno,
poliésteres, poliamida u otros polímeros, incluidos copolímeros.
Los factores esenciales para conseguir las características deseadas
son, además de los procedimientos mecánicos y la selección de las
fibras de celulosa adecuadas, en particular las adiciones y
aditivos químicos. Las calidades del tisú son calidades de papel que
presentan un peso por metro cuadrado particularmente bajo y se
fabrican sin utilización de pasta mecánica, cuyo material de base
está constituido solamente por fibras de celulosa de distinto
origen, los cuales se han producido y tratado por medio de
procedimientos adecuados. Los productos de papel tisú de este tipo
se utilizan en particular como papeles para higiene. Entre los
ejemplos de papeles para higiene, se incluyen papeles higiénicos,
pañuelos, pañuelos de cara, pañuelos cosméticos, papel de cocina o
toallas de papel. Según su utilización prevista, los requerimientos
de los productos son distintos con relación a su capacidad de
absorción, resistencia a la rotura en estado húmedo y suavidad al
tacto.
Por lo general, en la preparación de los papeles
tisú de este tipo, por lo general se procesan las fibras de
celulosa en una etapa preparativa juntas con las sustancias
auxiliares en equipos de molienda. El proceso de molienda es
seguido en la actualidad de forma predominante y en mayor medida de
un procesamiento de la pasta, el cual se realiza en deshilachadoras
o desintegradoras de pasta, refinadores cónicos o pilas con cilindro
cónico, que homogeneizan la microestructura de las fibras y las
fibrilan. La pasta de fibras producida de esta manera se denomina
"pasta". Las sustancias auxiliares adicionadas en la etapa de
disolución son decisivas para la calidad del producto de papel. En
el caso de los productos tisú, además de la resistencia en seco,
que generalmente es importante para los productos de papel, la
resistencia en húmedo es de importancia decisiva en la mayoría de
los casos. Un papel sin aditivos químicos perderá su resistencia
casi por completo, tan pronto como penetre agua en ello. Los
enlaces entre las fibras son disueltos por las moléculas de agua que
penetra, y el papel puede desintegrarse muy fácilmente en sus
componentes de fibra. Sin embargo, en un gran número de
aplicaciones del papel tisú, es imprescindible que el producto
conserve una alta resistencia a la rotura también en su estado
húmedo. Esto puede conseguirse por medio de aditivos con efecto
hidrófobo, los denominados agentes de encolado, cuya misión es
impedir la penetración de agua. Al utilizar agentes de encolado a
base de ceras parafínicas, el producto recibe adicionalmente un
tacto más suave. Sin embargo, el efecto conservador de resistencia
de los agentes de este tipo está limitado, y la pérdida de
resistencia producida a pesar de esto es inaceptable en muchos
casos. Al contrario, con la reticulación química de las fibras puede
conseguirse una mejor resistencia en húmedo. Los procedimientos
convencionales pueden clasificarse en cuatro grupos: a) formación
de una red polimérica constituida por el agente de resistencia en
húmedo que encierra las fibras, b) encolado de las fibras mediante
un aglutinante hidroinsoluble, c) aumento de las fuerzas de enlace
entre las fibras y d) creación de enlaces covalentes entre las
superficies de fibras. Los agentes de resistencia en húmedo de
mayor importancia económica pertenecen al primer grupo, siendo los
agentes más habituales resinas sintéticas termorreactivas, por
ejemplo resinas de urea/formaldehído, resinas de
melamina/formaldehído o resinas de
poliamida/poliamina/epiclorhidrina. El inconveniente decisivo de las
resinas utilizadas en la actualidad desde el punto de vista de los
consumidores es el tacto duro de los productos de papel tisú
preparados con dichas resinas, lo cual repercute en particular al
aplicarse a las partes sensibles de la piel y constituye un
inconveniente importante de la utilización de los productos de dicho
tipo. Por tanto, los productos de este tipo se proveen con
suavizantes, que afectan ventajosamente al tacto sobre la piel, sin
afectar adversamente a los demás propiedades de los productos.
Una propiedad imprescindible, por ejemplo de
servilletas, pañuelos de papel, toallas de papel, papeles de
cocina, es su capacidad de absorción frente a agua o sustancias
acuosas. Sin embargo, los suavizantes utilizados en la actualidad
empeoran en muchos casos exactamente esta propiedad de forma
inaceptable o dejan que desear con relación a su efecto
suavizante.
La pasta preparada, tras pasar por las
estaciones de limpieza (recoge-arena y -nudos), se
traslada, a través de un sistema de alimentación de pasta, en una
dilución de aproximadamente un 99% de agua y aproximadamente 1% de
material de fibra, al tamiz de la máquina para hacer papel. La
alimentación de la suspensión de fibras a la parte de tamiz de la
máquina para hacer papel es el comienzo del proceso de la formación
de hojas. La parte de tamiz de la máquina para hacer papel se
compone de un tamiz sinfín en movimiento constante constituido por
alambres de bronce o plástico finos, soportado por un mayor número
de los denominados rodillos de registro. En esta fase, una parte
importante del agua ya es descargada por el tamiz, y otra parte se
pasa desde abajo por las cajas del tamiz, con lo cual se forma ya,
hacia el extremo del tamiz, una banda de papel en forma de hoja,
pero todavía húmeda, cuya resistencia se ve aumentada durante los
procesos de compresión subsiguientes. La humedad restante se quita
de la banda de papel en la "parte seca". Dicha parte de la
máquina para hacer papel está constituida por un número de
cilindros huecos calentados con vapor de agua, por los cuales se
pasa la banda de papel por medio de filtros secadores. Tras el
secado, el papel tisú es sometido a un cresponado y, si se desea,
el número de las capas de papel es aumentado, con el fin de producir
productos de varias capas, y bobinado en una bobina para dar los
rollos de máquina. Durante o después del proceso de producción de
papel, el papel tisú puede ser tratado con aditivos, sustancias
auxiliares y suavizantes, con el fin de compensar los
inconvenientes producidos por las preparaciones citadas
anteriormente para el aumento de la resistencia en húmedo. La
aplicación posterior de aditivos y suavizantes en este momento puede
realizarse por medio de varios
procedimientos, por ejemplo rodillos o proyección. A continuación, los papeles tisú se cortan, pliegan y se envasan.
procedimientos, por ejemplo rodillos o proyección. A continuación, los papeles tisú se cortan, pliegan y se envasan.
Mejorar el tacto y la suavidad de los productos
de papel tisú es un tema de esfuerzos continuos. Un objetivo
predominante es la mejora del tacto suave del papel tisú,
manteniendo o mejorando su resistencia a la rotura en húmedo. Esto
se aplica, además de una alta absorción de humedad, en particular a
los papeles de cocina y pañuelos de papel, mientras que los
requerimientos de los pañuelos de cara y pañuelos cosméticos son más
altos con relación a su suavidad. Los papeles higiénicos deben
presentar una alta suavidad, pero también una alta resistencia a la
rotura tanto en estado seco como en el húmedo.
El tratamiento de productos de papel con
aditivos químicos se realiza principalmente o bien por adición de
los aditivos a la suspensión de fibras o bien por aplicación de los
aditivos tras la formación de hojas. A la hora de seleccionar los
aditivos y adiciones químicos es particularmente importante que los
aditivos en calidad de suavizantes no afecten adversamente a las
propiedades mecánicas y, en particular, a la resistencia a la rotura
en estado húmedo.
La patente
US-A-5.725.736 describe la
utilización de betaínas de silicona sustituidas en forma de peine
para mejorar el tacto suave, los productos de papel preparados por
medio de las mismas y un procedimiento para la preparación de
dichos productos de papel. Junto con las betaínas de silicona puede
utilizarse un gran número de otros aditivos, por ejemplo diferentes
compuestos de amonio cuaternizados, compuestos de bisimidazolina,
compuestos de amonio dicuaternarios, compuestos de poliamonio,
fosfolípidos, proteínas cuaternizadas y siliconas,
poliétersiloxanos y siloxanos reactivos, en particular siloxanos con
grupos amino, grupos carboxi, grupos hidroxilo o grupos epoxi. Los
productos de papel preparados utilizando dichas betaínas de silicona
sustituidas en forma de peine no son satisfactorios en particular
con relación a su lisura superficial y tacto suave.
El documento
DE-A-198 58 616 describe un producto
de papel tisú a base de un material de fibras de celulosa,
preparado por tratamiento con una loción acuosa o anhidra
constituida por un suavizante seleccionado del grupo constituido
por aceites minerales, aquiletoxilatos o ésteres de ácidos grasos,
un compuesto de amonio cuaternizado y un polisiloxano. Los
polisiloxanos según la invención descritos son poliétersiloxanos y
polidimetilsiloxanos substituidos en forma de peine que contienen
grupos betaína en la cadena lateral. El documento
DE-A-198 58 616 se refiere también
a un procedimiento para la preparación del producto de papel tisú y
a su aplicación. La adición del compuesto de amonio cuaternizado
sirve principalmente para la fijación de los suavizantes grasos y
polisiloxanos en la fibra, con el fin de contrarrestar la
penetración del producto de papel tisú por los suavizantes y
polisiloxanos y con ello el debilitamiento de las propiedades
mecánicas. Los papeles tisú preparados por dicho procedimiento
presentan una suavidad e hinchamiento demasiado bajos. La absorción
de humedad es mucho más lenta que la del papel crudo.
Por otro lado, por el estado de la técnica se
conocen un gran número de polisiloxanos de una serie de otras
aplicaciones.
Por ejemplo, polidiorganosiloxanos
catiónicamente modificados son conocidos desde hace mucho tiempo. La
patente US-A-3.389.160 describe la
preparación de polidiorganosiloxanos catiónicamente modificados por
adición de dialquilaminas a epoxialquilsiloxanos en la cadena
lateral, seguida de cuaternización por haluros de alquilo. Otro
procedimiento para la preparación de polidiorganosiloxanos
catiónicamente modificados de este tipo es descrito en el documento
DE-A-32 36 466. En este caso, el
grupo amonio cuaternizado se obtiene por reacción de un
3-cloropropilsilano con aminas terciarias. La
formación del polímero de silicona se lleva a cabo en una segunda
etapa de condensación. Sin embargo, los productos de este tipo no
son lo suficientemente aptos para ser utilizados para el
tratamiento de productos de papel hidrófilos. El tacto suave que
puede conseguirse no es suficiente. Además, contienen haluros como
aniones, aunque según la enseñanza del documento
DE-A-196 52 524 una reacción
completa con los agentes de alquilación, algunos de los cuales son
venenosos, presentan un efecto mutagénico y/o carcinogénico no está
siempre garantizada, con lo cual en algunos casos existe el riesgo
de una contaminación de los polidiorganosiloxanos catiónicamente
modificados con haluros de alquilo toxicológicamente inaceptables.
Cuando los polidiorganosiloxanos catiónicamente modificados
preparados según las publicaciones citadas se utilizan en
composiciones para el tratamiento de papel tisú, se consigue una
suavidad insatisfactoria de los productos de papel tisú. Por tanto,
dichos polidiorganosiloxanos catiónicamente modificados no son
aptos para la preparación de composiciones para el tratamiento de
los productos de papel tisú.
Otras rutas sintéticas se han descrito en los
documentos US-A-4.384.130 y
US-A-4.511.727. El enlace de los
grupos nitrógeno cuaternarios tiene lugar a través de grupos éster.
El documento JP-A-10291967 describe
la preparación de poliorganosiloxanos cuatermizados por
hidrosililación de compuestos de
\alpha-alquenilamonio con siloxanos que contienen
hidrógeno y la utilización de los productos en cosméticos, como
tensioactivos, en sustancias auxiliares para fibras textiles y como
aditivo para resinas reactivas. La preparación y utilización de
otros polidiorganosiloxanos catiónicamente modificados para ser
utilizados en sustancias auxiliares textiles y en agentes para el
tratamiento del pelo se han descrito en el documento
WO-A-99/32539. Sin embargo, los
productos conocidos por las publicaciones citadas no son aptos para
ser utilizados en composiciones para el tratamiento de productos de
papel hidrófilos, puesto que su utilización no da lugar a un tacto
suave suficiente y la capacidad de absorción de agua de los
productos de papel acabados con dichas sustancias es demasiado
baja.
El documento DE-A 37 19 086
describe polisiloxanos dicuaternarios, mientras que el documento
DE-A-37 05 121 se refiere a
polímeros de polisiloxano policuaternarios y a su utilización en
preparaciones cosméticas, en particular en composiciones para el
cuidado del pelo. La preparación de los polisiloxanos catiónicos
descritos se realiza por adición de
\alpha,\omega-hidrógenopolisiloxanos a un
epóxido que lleva un doble enlace carbono-carbono
en la posición 1, seguido de la reacción del polisiloxano que
comprende grupos epoxi, obtenido en la primera etapa, con aminas
terciarias en presencia de un ácido. Otro compuesto de
polisiloxano/amonio para ser utilizados en agentes de lavado del
pelo y tratamiento del pelo para mejorar las características de
peinado se ha descrito en el documento
DE-A-29 12 485.
Por el documento
DE-A-196 45 380, se conoce la
utilización de polisiloxanos de este tipo en composiciones para la
hidrofilización permanente de fibras de poliolefina y la utilización
de las fibras tratadas con dichas sustancias. En los documentos
DE-A-198 53 720 y
EP-A-0 811 051, se describe la
utilización de polisiloxanos cuaternizados de este tipo en agentes
de lavado. Por el documento DE-A-199
44 416, es conocido aumentar la eficacia de formulaciones de
agentes de lavado de vajillas para lavavajillas por adición de
polisiloxanos cuatermizados a la etapa de abrillantado. Además, la
utilización de compuestos de este tipo en detergentes para el
lavado de textiles se conoce por el documento
US-A-5 514 302.
Por tanto, el objetivo de la presente invención
es encontrar composiciones que, al ser utilizadas para el
tratamiento de productos de papel a base de fibras de celulosa, en
particular de los denominados productos de papel tisú, produzcan un
papel tisú particularmente suave, que absorba rápidamente la
humedad, es decir, un papel tisú hidrófilo que presente buenas
características en particular en estado húmedo. Es deseable que
dichas composiciones sean fáciles de manejar y utilizables en cada
fase del procedimiento de preparación de los productos de papel, es
decir, que no sólo los productos de papel acabados, sino también los
materiales de partida correspondientes y los productos intermedios
puedan ser tratados con las composiciones.
Sorprendentemente, se ha hallado ahora que una
composición que contiene,
A) 1-99,99% en peso de por lo
menos un diorganosiloxano o polidiorganosiloxano catiónicamente
modificado de las fórmulas 1a, 1b ó 1c
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en las que el radical Z es uno de
los siguientes
grupos
los radicales R son radicales
alquilo o cicloalquilo idénticos o diferentes con de 1 a 30 átomos
de carbono, radicales alquenilo con de 2 a 30 átomos de carbono,
radicales arilo o alquilarilo con de 6 a 20 átomos de carbono,
grupos polioxialquileno de la fórmula general
-(CHR)_{q}-O-(C_{r}H_{2r}O)_{s}-R^{8}
o radicales alquilo sustituidos por haluros con 1 a 30 átomos de
carbono,
el radical R^{1} es
los radicales R^{2} y R^{3} son
radicales alquilo idénticos o diferentes con de 1 a 30 átomos de
carbono, radicales alquenilo con de 2 a 30 átomos de carbono,
radicales arilo-CH_{2}- o forman parte en cada
caso de un radical alquileno que forma un puente, pudiendo
comprender tanto los radicales alquilo como los radicales alquenilo
grupos
hidroxilo,
el radical R^{4} es un radical -O- o
-NR^{12}, en el que R^{12} es un radical alquilo o
hidroxialquilo con 1 a 4 átomos de carbono o un átomo de
hidrógeno,
los radicales R^{5}, R^{6}, R^{7} son
radicales alquilo con de 1 a 30 átomos de carbono o radicales
alquenilo con de 2 a 30 átomos de carbono, pudiendo comprender tanto
los radicales alquilo como los radicales alquenilo grupos
hidroxilo,
R^{8} es hidrógeno, un radical acetoxi o un
radical alquilo con de 1 a 4 átomos de carbono,
R^{9} es hidrógeno o un radical metilo,
R^{10} es un radical alquilo, alquenilo o
hidroxialquilo con de 1 a 3 átomos de carbono,
R^{11} es R^{10} o
aril-CH_{2}- o un radical alilo,
M es un radical de hidrocarburo divalente con
por lo menos 4 átomos de carbono, que puede comprender un grupo
hidroxilo y un átomo de oxígeno en la cadena de carbono,
Y es un radical de hidrocarburo divalente con
por lo menos 2 átomos de carbono, que puede comprender un grupo
hidroxilo y un átomo de oxígeno o nitrógeno en la cadena de
carbono,
n es un número comprendido entre 0 y 200, siendo
n por lo menos 1 en la fórmula 1c,
m es un número comprendido entre 2 y 10,
p es un número \geq 1,
x es un número comprendido entre 2 y 4,
o es un número comprendido entre 2 y 4,
q es un número comprendido entre 3 y 8,
r es un número comprendido entre 2 y 4,
s es un número comprendido entre 0 y 100, y
X^{-} es un anión orgánico o inorgánico,
B) un 0,01 a un 79% en peso de un compuesto de
amonio cuaternario de la fórmula
[(R^{13})_{a}(R^{14})_{b}(R^{15})_{c}N]^{+}
X^{-}, en la que
R^{13} es un radical alquilo, hidroxialquilo
que presenta de 1 a 8 átomos de carbono o un radical hidroxialquilo
etoxilado con un total de 2 a 30 átomos de carbono,
R^{14} es un radical de hidrocarburo saturado
o no saturado que presenta de 1 a 30 átomos de carbono,
R^{15} es un radical de la fórmula
-(CH_{2})_{m}-R^{4}-C(O)-R^{16},
R^{16} es un radical de hidrocarburo saturado
o no saturado que presenta de 1 a 24 átomos de carbono,
a es un número entero de 2 ó 3,
b es un número entero comprendido entre 0 y
2,
c es un número entero comprendido entre 0 y
2,
siendo la suma a + b + c = 4,
la suma b + c = 1 ó 2,
y m, R^{4} y X^{-} presentan los
significados citados anteriormente,
consigue los objetivos citados
anteriormente.
Por tanto, la presente invención se refiere
además a un procedimiento para la preparación de un producto de
papel hidrófilo que contiene, relativo al peso seco de fibra, por lo
menos un 50% de fibras de celulosa y un 50%, como máximo, de fibras
de celulosa regeneradas o sintéticas, caracterizado porque las
fibras se tratan con de un 0,1 a un 1% en peso, relativo al peso
seco de fibras, de una composición según la invención.
La presente invención se refiere también a la
utilización de la composición según la invención para el tratamiento
de un producto de papel tisú que contiene, relativo al peso seco de
fibra, por lo menos un 50% de fibras de celulosa y un 50%, como
máximo, de fibras de celulosa regeneradas o sintéticas, o para el
tratamiento del material de partida correspondiente o de los
productos intermedios del producto de papel.
Finalmente, la presente invención se refiere
también a un producto de papel hidrófilo que contiene, relativo al
peso de fibras secas, por lo menos un 50% de fibras de celulosa y un
50%, como máximo, de fibras de celulosa regeneradas o sintéticas,
caracterizado porque contiene una composición según la invención o
se ha tratado con la misma, en cada caso con de un 0,1 a un 1% en
peso, relativo al peso de fibras secas.
Formas de realización preferidas de la invención
resultarán de las reivindicaciones dependientes.
Para los fines de la presente invención, por un
producto de papel hidrófilo se entiende un producto preparado a
base de fibras de celulosa, que es apto para la absorción de
líquidos y que puede contener, además de las fibras de celulosa,
tal como se han definido anteriormente, también fibras de celulosa
regeneradas o sintéticas, es decir, el producto de papel según la
invención comprende también productos de papel que están
constituidos, relativo al componente de fibras, no sólo por
celulosas nativas. El producto de papel se denomina también papel
tisú o producto de papel tisú. Según el contexto, dicho producto
puede ser también un producto intermedio en la preparación del
producto de
papel.
papel.
Un producto de papel particularmente preferido
según la invención está constituido por por lo menos un 90% en peso
de celulosa, en particular de celulosa pura, nativa.
Por tanto, sorprendentemente, se ha hallado que
los polisiloxanos dicuaternarios descritos en el documento
DE-A-37 19 086, los polisiloxanos
poliméricos policuaternarios descritos en el documento
DE-A-37 05 121 y los compuestos de
polisiloxano/amonio descritos en el documento
DE-A-29 12 485 son aptos como
componentes de polidiorganosiloxanos de una composición para el
tratamiento y la mejora de las propiedades de productos de papel,
en particular para la preparación de productos de papel tisú con
excelente tacto suave, cuya capacidad de absorción de agua no se ve
perjudicada, es decir, que presentan muy buenas propiedades de
resistencia en húmedo.
Un componente importante de las composiciones
según la invención son diorganosiloxanos o polidiorganosiloxanos
catiónicamente modificados. Los diorganosiloxanos o
polidiorganosiloxanos catiónicamente modificados según la invención
actúan como suavizantes sobre las fibras de celulosa, se fijan por
medio de sus átomos de N cuaternarios y permiten la preparación de
productos de papel tisú especialmente suaves, hinchados, cuyas
propiedades mecánicas no se ven perjudicadas.
Los productos que son aptos para ser utilizados
en el componente A) de las composiciones para la preparación y
tratamiento de los productos de papel tisú constituidos por fibras
de celulosa son diorganosiloxanos o polidiorganosiloxanos
catiónicamente modificados de las fórmulas 1a, 1b y 1c
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en las que los radicales y los
numeradores presentan el significado citado anteriormente, así como
mezclas de dichos diorganosiloxanos o polidiorganosiloxanos, por
ejemplo una mezcla de un diorganosiloxano o polidiorganosiloxano de
la fórmula 1a con uno de la fórmula 1b o 1c, o una mezcla de un
diorganosiloxano o polidiorganosiloxano de la fórmula 1b con uno de
la fórmula 1c, o una mezcla de todos los tres diorganosiloxanos o
polidiorganosiloxanos de las fórmulas 1a, 1b y
1c.
Los productos que son particularmente aptos para
ser utilizados en el componente A) de las composiciones según la
invención para la preparación y tratamiento de productos de papel
tisú a base de fibras de celulosa son polidiorganosiloxanos
catiónicamente modificados de las fórmulas 1a y 1c, en las que n es
un número comprendido entre 10 y 100 y R^{5}, R^{6} y R^{7}
son radicales alquilo y alquenilo que presenta de 8 a 22 átomos de
carbono y los otros radicales y numeradores presentan el significado
citado anteriormente.
Otros compuestos preferidos para ser utilizados
en el componente A) de las composiciones según la invención para la
preparación de productos de papel tisú constituidos por fibras de
celulosa son polidiorganosiloxanos catiónicamente modificados de la
fórmula 1a en la que M es un radical divalente, seleccionado de
entre el grupo constituido por
y Z es un radical seleccionado de
entre uno de los siguientes
grupos
los radicales R, R^{2}, R^{3}
son grupos
metilo,
el radical R^{4} es un radical -NR^{12}-, en
el que R^{12} es un radical aquilo con de 1 a 4 átomos de
carbono, por ejemplo un radical metilo, etilo, propilo, isopropilo,
n-butilo o isobutilo, o un átomo de hidrógeno,
el radical R^{6} es un radical alquilo que
presenta de 1 a 20 átomos de carbono, por ejemplo un radical metilo,
un radical decilo u octadecilo,
los radicales R^{5} y R^{7} son radicales
alquilo que presenta de 8 a 20 átomos de carbono, por ejemplo un
radical octilo, 2-etilhexilo, decilo, hexadecilo o
octadecilo,
x = 2 a 4,
n = 6 a 100, y
X^{-} es un ión de acetato.
Los polidiorganosiloxanos catiónicamente
modificados de este tipo son conocidos por los expertos en la
materia y están disponibles en el mercado.
Otro componente importante (componente B) de las
composiciones según la invención y de los productos de papel
hidrófilos preparados a partir de fibras de celulosa y de la
composición acuosa o anhidra según la invención son compuestos de
amonio cuaternarios de la fórmula general
[(R^{13})_{a}(R^{14})_{b}(R^{15})_{c}N]^{+}
X^{-}.
De estos radicales, R^{13} puede ser un
radical alquilo o hidroxialquilo con 1 a 8 átomos de carbono o un
radical hidroxialquilo etoxilado con un total de 2 a 30 átomos de
carbono, por ejemplo un radical metilo, etilo, propilo, isopropilo,
butilo u octilo, pero también por ejemplo un radical del significado
-CH_{2}CH_{2}OH, -CH_{2}CH_{2}CH_{2}OH,
-CH_{2}CH(OH)CH_{3}, -CH_{2}CH_{2}OCH_{2}CH_{2}OH, o -CH_{2}CH_{2}(OCH_{2}CH_{2})_{3}OH. Preferentemente, R^{13} es un radical metilo, un radical hidroxietilo o un radical hidroxietilo etoxilado. R^{14} es un radical de hidrocarburo no saturado o saturado que presenta de 1 a 30 átomos de carbono, en particular de 4 a 24, preferentemente de 6 a 22, átomos de carbono, por ejemplo un radical decilo, hexadecilo u octadecilo, o un radical oleilo. El radical R^{15} es un grupo ésteramido o caroboxiamido de la fórmula general -(CH_{2})_{m}-R^{4}-C(O)-R^{16}, en la que R^{16} es un radical de hidrocarburo saturado o no saturado con 1 a 24 átomos de carbono, preferentemente que presenta de 6 a 22, en particular con de 8 a 18, átomos de carbono, R^{4} es un átomo de oxígeno o preferentemente un grupo -NR^{12}-, en el que R^{12} es un radical alquilo o hidroxialquilo que presenta de 1 a 4 átomos de carbono o un átomo de hidrógeno y m es un número entero comprendido entre 2 y 10 y adopta preferentemente un valor de 2 ó 3. También es posible utilizar combinaciones de distintos compuestos de amonio cuaternarios.
-CH_{2}CH(OH)CH_{3}, -CH_{2}CH_{2}OCH_{2}CH_{2}OH, o -CH_{2}CH_{2}(OCH_{2}CH_{2})_{3}OH. Preferentemente, R^{13} es un radical metilo, un radical hidroxietilo o un radical hidroxietilo etoxilado. R^{14} es un radical de hidrocarburo no saturado o saturado que presenta de 1 a 30 átomos de carbono, en particular de 4 a 24, preferentemente de 6 a 22, átomos de carbono, por ejemplo un radical decilo, hexadecilo u octadecilo, o un radical oleilo. El radical R^{15} es un grupo ésteramido o caroboxiamido de la fórmula general -(CH_{2})_{m}-R^{4}-C(O)-R^{16}, en la que R^{16} es un radical de hidrocarburo saturado o no saturado con 1 a 24 átomos de carbono, preferentemente que presenta de 6 a 22, en particular con de 8 a 18, átomos de carbono, R^{4} es un átomo de oxígeno o preferentemente un grupo -NR^{12}-, en el que R^{12} es un radical alquilo o hidroxialquilo que presenta de 1 a 4 átomos de carbono o un átomo de hidrógeno y m es un número entero comprendido entre 2 y 10 y adopta preferentemente un valor de 2 ó 3. También es posible utilizar combinaciones de distintos compuestos de amonio cuaternarios.
Los compuestos de amonio cuaternarios según la
invención pueden estar derivados también de fuentes naturales, por
ejemplo de sebo (tallow) o grasa de coco. Por tanto, los radicales
R^{14} preferidos son también las partes de hidrocarburo de los
diferentes componentes de ácido graso de dichos materiales. Por
tanto, los radicales R^{14} y/o R^{16} pueden ser, por ejemplo
los radicales de hidrocarburo de los ácidos grasos que ocurren en
la manteca de coco o sebo, tales como hexilo, octilo, decilo,
laurilo (dodecilo), miristilo (tetradecilo), pentadecilo, palmitilo
(hexadecilo), heptadecilo, estearilo (octadecilo), behenilo
(docosanoilo), así como los radicales de hidrocarburo mono-, di- y
triinsaturados de los componentes de ácido graso que ocurren en
sebo o manteca de coco, por ejemplo los radicales de hidrocarburos
del ácido palmitolénico, oleico, linólico o linolénico. Por tanto,
una forma de realización de un compuesto de amonio cuaternario según
la invención puede ser una mezcla de compuestos de amonio
cuaternario en los que los radicales R^{14} y/o R^{16} de los
compuestos de amonio cuaternario individuales corresponden a los
radicales de hidrocarburo de los componentes de ácido graso de la
manteca de coco.
Entre los ejemplos de los compuestos de amonio
cuaternario que son particularmente aptos para ser utilizados en
las composiciones según la invención o los productos de papel
hidrófilos, se incluyen los compuestos de dialquildimetilamonio,
tales como por ejemplo cloruro de dimetilditallowamonio, acetato de
dimetilditallowamonio, metilsulfato de dimetilditallowamonio,
cloruro de dimetildiisotridecilamonio, cloruro de
dicocodimetilamonio, cloruro de dimetildiestearilamonio, mezclas de
cloruro de oleiltrimetil- y dicocodimetilamonio, o cloruro de
tallowtrimetil- y dicocodimetilamonio. Otros ejemplos de compuestos
de amonio cuaternario de este tipo son los metilsulfatos, cloruros
y acetatos de
bis(acilamidoalquil)polietoxialquilamonio,
metilsulfato de tallowimidazolinio y metilsulfato de
N-metiltrietanolamonio de diésteres de ácidos
grasos. Compuestos de amonio cuaternario de este tipo son conocidos
por los expertos en la materia en gran número y están disponibles en
el mercado.
Preferentemente, la cantidad del componente A)
en las composiciones está comprendida entre un 20 y un 90% en peso,
en particular entre un 25 y un 75% en peso o entre un 30 y un 50% en
peso, cada uno relativo a la composición total.
Preferentemente, la cantidad del componente B)
en las composiciones está comprendida entre un 5 y un 79% en peso,
en particular entre un 25 y un 75% en peso o entre un 50 y un 70% en
peso, cada uno relativo a la composición total.
Además, las composiciones según la invención
pueden contener, relativo a la composición total, hasta un 20% en
peso de cera con un punto de fusión de \geq 35ºC, seleccionada de
cera de carnauba, cera de palma, cera de abeja, cera de lana,
parafina, cera de polietileno o mezclas de las mismas.
Preferentemente, la cantidad de cera en las composiciones está
comprendida entre un 2 y un 16% en peso, en particular entre un 4 y
un 14% en peso o entre un 5 y un 10% en peso, cada uno relativo a
la composición total.
Una composición preferida contiene entre un 30 a
un 50% en peso del componente A), entre un 40 y un 70% en peso del
componente B) y un 2 a un 10% en peso de cera.
Las ceras pueden ser ésteres de ácidos grasos de
un peso molecular relativamente alto con alcoholes primarios de un
peso molecular relativamente alto o ceras sintéticas o inorgánicas,
que presentan un punto de fusión de 35ºC o más. Entre los ejemplos
de ceras que son aptas, se incluyen cera de carnauba, cera de palma,
cera de lana, parafina, cera de polietileno o mezclas de las
mismas.
Para la preparación de las composiciones según
la invención, pueden utilizarse las ceras mismas o bien ceras ya
emulsionadas o dispersadas. Por ejemplo, pueden utilizarse las
dispersiones de cera de polietileno descritas en los documentos
DE-A-23 59 966 y
DE-A-28 24 716. Las dispersiones de
este tipo son mayoritariamente polietileno dispersado que contiene
grupos funcionales, en particular grupos -COOH, que pueden ser
introducidos en el polímero por copolimerización por ejemplo con
ácido acrílico, pero también por oxidación parcial del polietileno.
Dispersiones de cera de este tipo pueden contener además diferentes
emulsionantes catiónicos, no iónicos, aniónicos o anfóteros y otras
sustancias auxiliares, con el fin de conseguir estabilidad. En las
composiciones según la invención, se utilizan dispersiones de ceras
en combinación con emulsionantes preferentemente catiónicos o
mezclas de emulsionantes catiónicos y no iónicos. Ceras y ceras
emulsionadas o dispersadas de este tipo son conocidas por los
expertos en la materia y están disponibles en el mercado.
Adicionalmente, la composición según la
invención puede contener uno o varios alcoholes polihídricos. Dicho
alcohol polihídrico puede presentar un peso molecular comprendido
entre 50 y aproximadamente 2.000 g/mol y dispone de por lo menos 2
grupos hidroxilo primarios, secundarios o terciarios. Alcoholes
polihídricos de este tipo aptos para ser utilizados según la
invención son conocidos por los expertos en la materia y están
disponibles en gran número en el mercado. Preferentemente, la
composición según la invención puede contener los alcoholes
polihídricos glicerol, etilenglicol, polietilenglicol,
polipropilenglicol, polimerizados mixtos de
polietileno/polipropileno con distribución estadística o en bloque,
dipropilenglicol, butildiglicol, 1,3-propanodiol,
pentaeritritol y, particularmente preferido,
1,2-propanodiol y dipropilenglicol. Alcoholes
polihídricos de este tipo son conocidos por los expertos en la
materia y están disponibles en el mercado.
La composición según la invención para la
preparación de productos de papel tisú es líquida a temperatura
ambiente y puede contener, además de los componentes citados, una
serie de otros componentes, en particular bactericidas, fungicidas,
desodorantes, antioxidantes, aditivos para el cuidado, aditivos
reológicos, emulsionantes y estabilizantes.
A las composiciones según la invención para la
preparación de productos de papel tisú pueden adicionarse
bactericidas. Las bactericidas a utilizar en las composiciones
según la invención pueden ser sustancias bacteriotóxicas o
bacteriostáticas, es decir, sustancias que impiden la multiplicación
de bacterias. Su adición puede servir para la protección de las
composiciones según la invención para la preparación de productos de
papel tisú, tanto antes de su infestación con bacterias como para
la protección selectiva del producto de papel tisú contra la
infestación con bacterias tras su preparación. Entre los ejemplos de
bactericidas de este tipo o conservantes, se incluyen compuestos de
amonio cuaternario determinados, formaldehído o materiales de
reserva de formaldehído, N-metilisotiazolinona,
5-cloro-N-metilisotiazolinona,
1,2-benzisotiazolin-3-ona
y sus sales. Componentes con efecto bactericida de este tipo son
conocidos por los expertos en la materia y están disponibles en el
mercado.
Además, las composiciones según la invención
pueden contener fungicidas. Fungicidas son compuestos biológicamente
activos para el control de mohos. Aditivos de este tipo son
conocidos por los expertos en la materia y están disponibles en el
mercado.
Desodorantes o aceites cosméticos pueden
adicionarse a las composiciones según la invención para conferir a
los productos de papel tisú preparados con la adición de los mismos
un olor agradable. Los productos ventajosos son combinaciones de
las denominadas moléculas huésped y de las sustancias para mejorar
el olor, que no despliegan su efecto hasta el momento de ser
aplicadas. Ejemplos de sustancias para mejorar el olor de este tipo
son conocidas por los expertos en la materia y están disponibles en
gran número en el mercado. Un ejemplo de moléculas huésped que no
sólo pueden liberar selectivamente sustancias para mejorar el olor,
sino también ligar sustancias de mal olor son las ciclodextrinas.
Ciclodextrinas de este tipo y otras sustancias que pueden servir de
moléculas huésped son conocidas por los expertos en la materia y
están disponibles en el mercado.
Además, a las composiciones según la invención
para la preparación de productos de papel tisú, pueden adicionarse
antioxidantes. El nombre antioxidantes se utiliza para las
sustancias químicas que impiden la oxidación reductora de la
calidad de sustancias que son oxidadas fácilmente. Ejemplos de
antioxidantes son tocoferol y sus derivados así como
2,6-di-terc-butil-4-metilfenol.
Los antioxidantes aptos para ser utilizados en las composiciones
según la invención están disponibles en el mercado.
A las composiciones según la invención para la
preparación de productos de papel tisú hidrófilos, pueden
adicionarse además aditivos para el cuidado. Aditivos para el
cuidado de este tipo tienen por objetivo el de producir, al ser
utilizados, un efecto curativo, paliativo, o de cuidado sobre la
piel o las membranas mucosas que entran en contacto con el papel
tisú directa o indirectamente. Los aditivos para el cuidado de este
tipo son conocidos por los expertos en la materia en principio. Un
efecto curativo, paliativo o de cuidado puede consistir, por
ejemplo al utilizarse el producto de papel tisú como pañuelo, en
calmar la membrana mucosa nasal por medio de aceites esenciales
determinados u otras sustancias. Entre los ejemplos de aditivos para
el cuidado de este tipo, se incluyen aceite de eucalipto, bisabolol
y mentol. Otras sustancias para el cuidado que actúan en el sentido
descrito son conocidos por los expertos en la materia y están
disponibles en el mercado. Una serie de otros aditivos para el
cuidado, con el fin de evitar o reducir las reacciones inflamables
de la piel, o para el cuidado de la piel general o la regulación de
la humedad de la piel pueden adicionarse también a la composición
según la invención para la preparación de productos de papel tisú
hidrófilos. Aditivos para el cuidado de este tipo pueden ser
vitaminas, tales como por ejemplo tocoferol o retinol y sus
derivados, ácido pantoténico o dexpantenol. Aptos para ser
utilizados como aditivos para el cuidado son también derivados
determinados de ácidos grasos, tal como por ejemplo lanolina. Sin
embargo, igualmente pueden utilizarse también una serie de otros
aceites o aditivos reguladores de la humedad, tales como por ejemplo
vaselina o polidimetilsiloxanos. Otros ejemplos de aditivos para el
cuidado de este tipo son conocidos por los expertos en la materia en
particular de la producción de ungüentos, productos farmacéuticos y
cosméticos. Otros aditivos curativos, paliativos o para el cuidado
para ser utilizados en las composiciones según la invención para la
preparación de productos de papel tisú hidrófilos pueden ser
proteínas, enzimas o sus derivados, por ejemplo hidrolizados de
proteínas. Las proteínas de este tipo pueden ser
de origen natural o haberse obtenido por procedimientos químicos o bioquímicos o haberse modificado o derivado.
de origen natural o haberse obtenido por procedimientos químicos o bioquímicos o haberse modificado o derivado.
Con el fin de conseguir la viscosidad deseada u
otras características reológicas, es posible adicionar, a la
composición según la invención para la preparación de productos de
papel tisú hidrófilos, aditivos reológicos, también denominados
espesantes. Los aditivos reológicos de este tipo aptos para ser
utilizados en las composiciones según la invención pueden ser
silicatos estratificados orgánicamente modificados, por ejemplo
bentonita orgánicamente modificada, poliacrilatos, metilcelulosa y
otros derivados de celulosa, derivados de aceite de ricino,
copolímeros de poliuretano/poliurea/poliéter y una serie de otras
sustancias conocidas por los expertos en la materia y disponibles en
el mercado.
Cuando la composición según la invención se
prepara en forma de una emulsión acuosa, pero, si se desea, también
cuando se preparan formulaciones anhidras, para la formación y
estabilización de la composición según la invención, puede ser
ventajoso utilizar emulsionantes de por sí conocidos. A tal fin son
aptos en particular emulsionantes catiónactivos, por ejemplo
cloruro de didecildimetilamonio, cloruro de
dioctadecildimetilamonio, así como sus hidróxidos correspondientes,
pero también varios compuestos de imidazolinio. Otros emulsionantes
que son aptos son betaínas, por ejemplo alquilbetaína de amidas de
ácidos grasos, propilbetaína de cocoamida, así como mezclas de
betaínas o emulsionantes catiónactivos con compuestos no iónicos o
emulsionantes exclusivamente no iónicos o mezclas de distintos
emulsionantes no iónicos. Los emulsionantes no iónicos pueden
prepararse por adición de óxido de etileno y otros óxidos
alquilénicos a compuestos que llevan un átomo de hidrógeno ácido,
pero también por medio de una serie de otros procedimientos. Un gran
número de emulsionantes no iónicos de este tipo son aptos para ser
utilizados en las composiciones según la invención. Particularmente
aptos son ésteres parciales de ácidos grasos con alcoholes mono- o
polifuncionales con de 1 a 12 átomos de carbono en el alcohol.
Ejemplos de alcoholes polifuncionales de este tipo son etilenglicol,
glicerol, xilitol, sorbitol, sorbitan y pentaeritritol. La parte
del éster del ácido graso de dichos emulsionantes no iónicos está
constituida en la mayoría de los casos por 12 a 22 átomos de
carbono y puede ser por ejemplo un radical laurilo, oleilo,
estearilo o miristilo. Los ésteres parciales de ácidos grasos de
este tipo con alcoholes polifuncionales pueden ser reaccionados
adicionalmente con óxidos de alquileno, tal como por ejemplo óxido
de etileno. Entre los ejemplos de emulsionantes no iónicos de este
tipo, se incluyen estearato de sorbitan etoxilado o oleato de
sorbitan etoxilado. Los emulsionantes no iónicos de este tipo son
aptos también para ser utilizados en las composiciones según la
invención. Pueden utilizarse también productos de adición de óxidos
de alquileno con alcoholes alifáticos, lineales o ramificados que
presentan de 6 a 22 átomos de carbono, por ejemplo etoxilato de
isotridecilo, o con fenoles alquilados, por ejemplo etoxilatos de
nonilfenol. Además, en las composiciones según la invención pueden
utilizarse aminas grasas alcoxilatos como emulsionantes no iónicos.
Organopolisiloxanos hidrofílacamente modificados, por ejemplo
organopolisiloxanos en los que entre 1 y 35% de los átomos de
silicio se han substituido con grupos poliéter laterales que
contienen de 2 a 50, y preferentemente de 6 a 35 unidades de óxido
de etileno y/o óxido de propileno en distribución estadística o en
bloque son aptos también para ser utilizados como emulsionantes.
Los otros substituyentes ligados a los átomos de Si en los
organopolisiloxanos de este tipo pueden estar constituidos por uno
o más grupos alquilo que presentan de 1 a 20 átomos de carbono o
grupos alquenilo que presentan de 2 a 20 átomos de carbono. Otros
emulsionantes no iónicos que son aptos son alquilpoliglucósidos.
Aptos para ser utilizados en las composiciones según la invención
son además tensioactivos aniónicos, por ejemplo ácidos
arilpolialqulenglicolétercarboxílicos, alquil- o
arilpolialquilenglicolétersulfatos, alquilbencenosulfonatos, ácidos
alquilbencenosulfónicos, sales de aminas con ácidos carboxílicos,
polialquilenglicoetercarboxilatos y -sulfatos de alcoholes grasos,
sulfatos de alcoholes grasos, sulfonatos parafínicos, ésteres de
ácido fosfórico, sulfonatos de aceite de ricino y sulfosuccinatos.
Particularmente aptos para ser utilizados en las composiciones
según la invención son emulsionantes catiónicos y no iónicos y
mezclas de emulsionantes catiónicos y no iónicos. Los emulsionantes
de este tipo son conocidos por los expertos en la materia y están
disponibles en el mercado.
Los componentes adicionales que puede contener
la composición según la invención son otros organopolisiloxanos
lineales, cíclicos o ramificados, por ejemplo dimetilpolisiloxanos,
\omega-dimetilpolisiloxanodioles,
decametilciclopentasiloxano, varias resinas de silicona con grupos
metilo y/o fenilo ligados al átomo de Si, pero también siloxanos
lineales, cíclicos o ramificados substituidos por ejemplo con
grupos amino, amido, carboxi, poliéter, epoxi, alquilo. Los
organopolisiloxanos de este tipo son conocidos por los expertos en
la materia y están disponibles en el mercado.
La composición según la invención para la
preparación de productos de papel tisú hidrófilos puede prepararse
mezclando los componentes individuales en orden apropiado. A tal
fin, si fuera necesario, los componentes se funden y se adicionan
por dosificación uno tras otro o simultáneamente y se mezclan. La
fusión de componentes determinados puede realizarse también por
adición a una parte o todos los componentes de la composición según
la invención y calentamiento de dichos componentes líquidos. El
orden de adición de los componentes de la composición según la
invención no es crítico para la aplicación y debería realizarse de
una manera que permita obtener composiciones estables, en
particular con relación a su estabilidad en almacenaje o su
resistencia a la temperatura. La preparación de las composiciones
según la invención puede llevarse a cabo en una serie de reactores
agitados o en molinos coloidales, mezcladoras de varios diseños, por
ejemplo según el denominado principio de rotor/estator, pero
también por homogeneización a alta presión y otros procedimientos.
La preparación de la composición según la invención puede llevarse
a cabo de forma discontinua o por medio de sistemas de
funcionamiento continuo. Los aparatos y equipos aptos para la
preparación de la composición según la invención son conocidos por
los expertos en la materia.
Para la preparación de composiciones anhidras,
se utilizan ventajosamente un alcohol polihídrico como disolvente y
medios de dilución. Para la preparación de composiciones acuosas,
pueden utilizarse, si se desea, emulsionantes y además, si se
desea, espesantes, con el fin de obtener una formulación uniforme,
más finamente dispersa y más estable. La adición de otros aditivos,
tales como por ejemplo biocidas, fungicidas, antioxidantes y
aditivos para el cuidado puede realizarse tanto en las composiciones
según la invención acuosas como las anhidras.
Las preparaciones según la invención pueden
aplicarse en varios puntos del proceso de preparación de productos
de papel tisú descrito anteriormente. La composición según la
invención puede adicionarse, junto con las otras sustancias
auxiliares de la fabricación del papel, ya durante la suspensión de
las fibras de celulosa. También es posible disolver la composición
según la invención para la preparación de productos de papel tisú
previamente, es decir, antes de la etapa de suspensión, en el agua
utilizada para la formación de la suspensión o mezclar previamente
el agua y la composición según la invención. La adición de la
composición según la invención durante esta fase de la fabricación
del papel presenta la ventaja de ser realizable de manera sencilla.
Etapas adicionales para conseguir un producto de papel tisú
particularmente suave y resistente a la rotura no serán necesarias.
No obstante, dicha variante del procedimiento tiene por resultado
que, en particular en el caso de papeles tisú de varias capas, las
sustancias auxiliares químicas, en particular la composición según
la invención, dado el caso, otros aditivos se apliquen a todas las
capas del papel. Esto no afecta adversamente a las propiedades del
producto de papel tisú, pero hace el procedimiento menos económico
con relación a las cantidades utilizadas de las sustancias
auxiliares químicas y aditivos.
Otra ventaja de las composiciones según la
invención es que pueden aplicarse también en etapas posteriores de
la fabricación del papel tisú, evitando los inconvenientes
económicos citados. Es posible tratar el papel tisú crudo con la
composición según la invención o bien tras el cresponado o tras la
obtención de un papel de varias capas. En dichas alternativas del
procedimiento, el papel tisú crudo se pone en contacto por la
superficie con una loción acuosa o anhidra. Es preferido utilizar en
el procedimiento una loción anhidra. El tacto y suavidad se ven
afectados de manera particularmente favorable si se utiliza una
composición anhidra según la invención. Las opciones tecnológicas
de convertir los productos de papel tisú en una loción de este tipo
consisten por ejemplo en utilizar procedimientos de aplicación por
rodillos o proyección o procedimientos de impregnación, que son
conocidos de forma generalizada por los expertos en la materia. Para
dicho procedimiento, se utiliza preferentemente una composición
según la invención que impide un secado del papel tisú durante el
tratamiento y además preferentemente hace innecesario un almacenaje
en embalajes estancos al vapor de agua. El efecto ventajoso de una
conversión en loción de este tipo es que se ahorran sustancias
auxiliares químicas por aplicación directa a la superficie en
particular de papeles de varias capas y la oportunidad de una
influencia y modificación selectivas de la superficie del papel.
Esto es particularmente ventajoso cuando se utilizan productos para
el cuidado de la piel que deben llegar a la piel a través de la
superficie del papel.
Las composiciones según la invención para la
preparación de productos de papel tisú son aptas para ser utilizadas
en todos procedimientos de aplicación citados anteriormente y
efectúan una mejora de la suavidad en combinación con muy buena
resistencia a la rotura en estado húmedo y una hidrofilia excelente
de los papeles tisú tratadas con las mismas tanto cuando se
adicionan al líquido de suspensión como cuando se aplican en forma
de loción después. Por tanto, las composiciones según la invención
pueden utilizarse en cualquier procedimiento para la preparación de
productos de papel tisú.
El papel tisú preparado de dicha manera es
particularmente apto para ser utilizado como papel higiénico,
pañuelo para la cara o pañuelo cosmético, tal como pañuelo de papel
o como toalla de papel.
A continuación, la invención se describirá y se
ilustrará con mayor detalle haciendo referencia a las siguientes
formas de realización ejemplificativas.
Un papel tisú de alta resistencia e0n húmedo de
la empresa Schoeller y Hoesch, caracterizado por un peso de 9
g/m^{2} y un tacto muy duro, se trató en forma de 5 capas con un
baño líquido acuoso por inmersión, preparado por dispersión de un
2,0% de una composición según la invención constituida por un 90% de
una solución al 50% de un polidiorganosiloxano catiónicamente
modificado de la fórmula 1a con R = metilo, n = 16, en
propilenglicol, caracterizado por una viscosidad de aproximadamente
470 mm^{2}/s y una densidad de 1,01 g/cm^{3} a 25ºC, y un 10%
de un compuesto de amonio cuaternario de la fórmula
[(R^{13})_{a}(R^{14})_{b}(R^{15})_{c}N]^{+}
X^{-}, en la que a = 2, b = 0, c =2, un substituyente R^{13} es
un grupo metilo y el otro substituyente R^{13} es un grupo
hidroxietilo etoxilado, R^{15} es un radical de la fórmula
-(CH_{2})_{m}-R^{4}-C(O)-R^{16},
en la que m = 2, R^{4} = NR^{12}, R^{12} = hidrógeno y
R^{16} = laurilo y X^{-} = metosulfato. El papel tisú sumergido
se estranguló con una prensa de encolado manual y a continuación se
secó al contacto a una temperatura de 100ºC durante 5 minutos en una
prensa para fotos.
El procedimiento de tratamiento descrito en el
Ejemplo 1 se repitió con un baño líquido, preparado por dispersión
de un 2,0% de una composición según la invención constituida por un
90% de una solución al 95% de un polidiorganosiloxano catiónicamente
modificado de la fórmula 1a con R = metilo, n = 80, en
propilenglicol, caracterizado por una viscosidad de aproximadamente
3.000 mm^{2}/s y una densidad de 1,0 g/cm^{3} a 25ºC, y un 10%
de un compuesto de amonio cuaternario de la fórmula
[(R^{13})_{a}(R^{14})_{b}(R^{15})_{c}N]^{+}
X^{-}, tal como se ha descrito en el Ejemplo 1.
El procedimiento de tratamiento descrito en el
Ejemplo 1 se repitió con un baño líquido, preparado por dispersión
de un 2,0% de una composición según la invención constituida por un
70% de una solución al 95% de un polidiorganosiloxano catiónicamente
modificado de la fórmula 1a con R = metilo, n = 80, en
propilenglicol, caracterizado por una viscosidad de aproximadamente
3000 mm^{2}/s y una densidad de 1,0 g/cm^{3} a 25ºC, un 10% de
un compuesto de amonio cuaternario de la fórmula
[(R^{13})_{a}(R^{14})_{b}(R^{15})_{c}N]^{+}
X^{-}, tal como se ha descrito en el Ejemplo 1, y un 20% de una
dispersión de cera parafínica catiónica al 50%, caracterizada por un
punto de fusión de la cera parafínica de 45ºC.
(Ejemplo comparativo no según la
invención)
El procedimiento de tratamiento descrito en el
Ejemplo 1 se repitió con un baño líquido, preparado por dispersión
de un 2,0% de una composición constituida por un 10% de
Paraffinum perliquidum, un 4% de cloruro de
ditallowdimetilamonio, un 15% del polisiloxano Tegopren TM 3021, un
poliétersiloxano, caracterizado por grupos poliéter liagados a una
parte de los átomos de silicio a través de enlaces
Si-O-C y un punto de opacidad de
38ºC, y un 71% de agua.
(Ejemplo comparativo no según la
invención)
El procedimiento de tratamiento descrito en el
Ejemplo 1 se repitió con un baño líquido, preparado por dispersión
de un 2,0% del polisiloxano Tegopren 6950, una silicobetaína,
caracterizada por una tensión superficial de 25 mN/m en una solución
acuosa al 1% a 25ºC.
(Ejemplo comparativo no según la
invención)
El procedimiento de tratamiento descrito en el
Ejemplo 1 se repitió con un baño líquido, preparado por dispersión
de un 2,0% de una composición constituida por un 80% de un compuesto
de amonio cuaternario de la fórmula
[(R^{13})_{a}
(R^{14})_{b}(R^{15})_{c}N]^{+} X^{-}, en la que a = 2, b = 0, c = 2, un substituyente R^{13} es un grupo metilo y el otro substituyente R^{13} es un grupo hidroxietilo etoxilado, R^{15} es un radical de la fórmula -(CH_{2})_{m}-R^{4}-C(O)-R^{16}, en la que m = 2, R^{4} = NR^{12}, R^{12} = hidrógeno y R^{16} = laurilo y X^{-} = metosulfato, y un 20% de agua. Las muestras de papel tisú obtenidas se climatizaron a 23ºC y a un 65% de humedad durante un día. A continuación, la suavidad de los papeles tisú fue evaluada manualmente por varias personas de prueba, y de los resultados se sacó la media.
(R^{14})_{b}(R^{15})_{c}N]^{+} X^{-}, en la que a = 2, b = 0, c = 2, un substituyente R^{13} es un grupo metilo y el otro substituyente R^{13} es un grupo hidroxietilo etoxilado, R^{15} es un radical de la fórmula -(CH_{2})_{m}-R^{4}-C(O)-R^{16}, en la que m = 2, R^{4} = NR^{12}, R^{12} = hidrógeno y R^{16} = laurilo y X^{-} = metosulfato, y un 20% de agua. Las muestras de papel tisú obtenidas se climatizaron a 23ºC y a un 65% de humedad durante un día. A continuación, la suavidad de los papeles tisú fue evaluada manualmente por varias personas de prueba, y de los resultados se sacó la media.
La absorción de agua se evaluó por medio de la
siguiente prueba según DIN ISO 287 (altura de aspiración según
KLEMM):
Se proporcionan unas tiras 200 mm de largo y 15
mm de ancho de los papeles tisú tratados según la norma, se fijaron
en el dispositivo de suspensión previsto para tal fin y se
sumergieron juntamente en agua desionizada en condiciones
estándares, e inmediatamente después se inició la medición del
tiempo. Tras 10 minutos, se midió la altura de aspiración. Antes de
cada prueba, se reemplazó el agua con agua fresca. De los valores
de medición individuales de los papeles tisú tratados idénticamente
se sacó la media y se redondeó a milímetros enteros.
Los resultados de la evaluación del tacto y la
altura de aspiración de los papeles tisú individuales se han
recopilado en la siguiente tabla. La evaluación de la suavidad se
realizó según las notas de escuela (1-muy buena,
2-buena, 3-satisfactoria,
4-suficiente, 5-deficiente).
Claims (13)
-
\global\parskip0.900000\baselineskip
1. Composición acuosa o anhidra para el tratamiento de un producto de papel a base de fibras de celulosa, caracterizada porque contiene, relativo a la composición total,A) 1-99% en peso de por lo menos un diorganosiloxano o polidiorganosiloxano catiónicamente modificado de las fórmulas 1a, 1b ó 1c12 \vskip1.000000\baselineskip
13 \vskip1.000000\baselineskip
14 en las que el radical Z es uno de los siguientes grupos15 los radicales R son radicales alquilo o cicloalquilo idénticos o diferentes con de 1 a 30 átomos de carbono, radicales alquenilo con de 2 a 30 átomos de carbono, radicales arilo o alquilarilo con de 6 a 20 átomos de carbono, grupos polioxialquileno de la fórmula general -(CHR)_{q}-O-(C_{r}H_{2r}O)_{s}-R^{8} o radicales alquilo sustituidos por haluros con de 1 a 30 átomos de carbono,el radical R^{1} es16 los radicales R^{2} y R^{3} son radicales alquilo idénticos o diferentes con de 1 a 30 átomos de carbono, radicales alquenilo con de 2 a 30 átomos de carbono, radicales arilo-CH_{2}- o forman parte en cada caso de un radical alquileno que forma un puente, pudiendo comprender tanto los radicales alquilo como los radicales alquenilo grupos hidroxilo,\global\parskip1.000000\baselineskip
el radical R^{4} es un radical -O- o -NR^{12}-, en el que R^{12} es un radical aquilo o hidroxialquilo que presenta de 1 a 4 átomos de carbono o un átomo de hidrógeno,los radicales R^{5}, R^{6}, R^{7} son radicales alquilo que presentan de 1 a 30 átomos de carbono o radicales alquenilo que presenta de 2 a 30 átomos de carbono, en los que tanto los radicales alquilo como los radicales alquenilo pueden comprender grupos hidroxilo,R^{8} es hidrógeno, un radical acetoxi o un radical alquilo que presenta de 1 a 4 átomos de carbono,R^{9} es hidrógeno o un radical metilo,R^{10} es un radical alquilo, alquenilo o hidroxialquilo con 1 a 3 átomos de carbono,R^{11} es igual que R^{10} o aril-CH_{2}- o un radical alilo,M es un radical de hidrocarburo divalente con por lo menos 4 átomos de carbono, que puede comprender un grupo hidroxilo y un átomo de oxígeno en la cadena de carbono,Y es un radical de hidrocarburo divalente con por lo menos 2 átomos de carbono, que puede comprender un grupo hidroxilo y un átomo de oxígeno o nitrógeno en la cadena de carbono,n es un número comprendido entre 0 y 200, siendo n por lo menos 1 en la fórmula 1c,m es un número comprendido entre 2 y 10,p es un número \geq 1,x es un número comprendido entre 2 y 4,o es un número comprendido entre 2 y 4,q es un número comprendido entre 3 y 8,r es un número comprendido entre 2 y 4,s es un número comprendido entre 0 y 100, yX^{-} es un anión orgánico o inorgánico,B) del 0,01 al 79% en peso de un compuesto de amonio cuaternario de la fórmula [(R^{13})_{a}(R^{14})_{b}(R^{15})_{c}N]^{+} X^{-}, en la queR^{13} es un radical alquilo, hidroxialquilo que presenta de 1 a 8 átomos de carbono o un radical hidroxialquilo etoxilado con un total de 2 a 30 átomos de carbono,R^{14} es un radical de hidrocarburo saturado o no saturado que presenta de 1 a 30 átomos de carbono,R^{15} es un radical de la fórmula -(CH_{2})_{m}-R^{4}-C(O)-R^{16},R^{16} es un radical de hidrocarburo saturado o no saturado que presenta de 1 a 24 átomos de carbono,a es un número entero de 2 ó 3,b es un número entero comprendido entre 0 y 2,c es un número entero comprendido entre 0 y 2,siendo la suma a + b + c = 4,la suma b + c = 1 ó 2,y m, R^{4} y X^{-} presentan los significados citados anteriormente,o mezclas de los mismos. - 2. Composición según la reivindicación 1, caracterizada porque contiene asimismo hasta un 20% en peso de cera con un punto de fusión de \geq 35ºC, seleccionada de entre cera de carnauba, cera de palma, cera de abeja, cera de lana, parafina, cera de polietileno.
- 3. Composición según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque contiene asimismo un alcohol polihídrico.
- 4. Composición según la reivindicación 3, caracterizada porque el alcohol polihídrico es propilenglicol, dipropilenglicol, polipropilenglicol, polietilenglicol, glicerol o mezclas de los mismos.
- 5. Composición según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque M es un radical divalente que presenta de 4 a 9 átomos de carbono.
- 6. Composición según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque Y es un radical divalente que presenta de 2 a 4 átomos de carbono.
- 7. Composición según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque M es un radical divalente seleccionado de entre el grupo constituido por
17 18 estando unido el átomo N del radical Z al radical M a través del átomo de carbono adyacente al átomo de carbono que lleva el grupo hidroxilo en el radical M, y siendo X^{-} un anión orgánico o inorgánico de un ácido HX. - 8. Composición según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el polidiorganosiloxano catiónicamente modificado corresponde a la fórmula 1a,M es un radical divalente, seleccionado de entre el grupo constituido por
\vskip1.000000\baselineskip
19 R, R^{2}, R^{3} son grupos metilo,el radical R^{4} es un radical -NR^{12}-, siendo R^{12} un grupo alquilo que presenta de 1 a 4 átomos de carbono o un átomo de hidrógeno,los radicales R^{5} y R^{7} son radicales alquilo que presenta de 8 a 20 átomos de carbono,x = 3,n = 6 a 100, yX^{-} es un ión acetato. - 9. Procedimiento para la preparación de un producto de papel hidrófilo que contiene, relativo al peso seco de fibra, por lo menos un 50% de fibras de celulosa y un 50%, como máximo, de fibras de celulosa regeneradas o sintéticas, caracterizado porque las fibras se tratan con de un 0,1 a un 1% en peso, relativo al peso seco de fibras, de una composición según una de las reivindicaciones 1 a 8.
- 10. Utilización de una composición según una de las reivindicaciones 1 a 8 destinada al tratamiento de un producto de papel que contiene, relativo al peso seco de fibra, por lo menos un 50% de fibras de celulosa y un 50%, como máximo, de fibras de celulosa regeneradas o sintéticas, o para el tratamiento del material de partida correspondiente o de los productos intermedios del producto de papel.
- 11. Producto de papel hidrófilo que contiene, relativo al peso de fibras secas, por lo menos un 50% de fibras de celulosa y un 50%, como máximo, de fibras de celulosa regeneradas o sintéticas, caracterizado porque se ha tratado con de un 0,1 a un 1% en peso, relativo al peso seco de fibras, de una composición según una de la reivindicaciones anteriores 1 a 8.
- 12. Producto de papel hidrófilo, caracterizado porque que contiene, relativo al peso seco de fibras, de un 0,1 a un 1% en peso, relativo al peso seco de fibras, de una composición según una de la reivindicaciones 1 a 8.
- 13. Producto de papel hidrófilo según las reivindicaciones 11 ó 12, caracterizado porque está disponible como pañuelo de papel, papel cosmético, toalla de papel, papel de cocina, papel higiénico, trapo para limpiar, componente de productos de incontinencia o como servilleta.
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